gps定位中的誤差源

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1、GPS原理及其應(yīng)用(六)第三章GPS定位中的誤差源§3.4衛(wèi)星星歷誤差§3.5電離層延遲§3.4衛(wèi)星星歷誤差3.4衛(wèi)星星歷（軌道）誤差定義由衛(wèi)星星歷給出的衛(wèi)星在空間的位置與衛(wèi)星的實(shí)際位置之差稱為衛(wèi)星星歷誤差。廣播星歷（預(yù)報(bào)星歷）的精度(無SA)?20～30米(有SA)?100米精密星歷（后處理星歷）的精度可達(dá)1厘米應(yīng)對(duì)方法精密定軌(后處理)相對(duì)定位或差分定位GPS測(cè)量定位的誤差源>衛(wèi)星星歷（軌道）誤差星歷誤差對(duì)單點(diǎn)定位的影響星歷誤差對(duì)單點(diǎn)定位的影響主要取決于衛(wèi)星到接收機(jī)的距離以及用于定位或?qū)Ш降腉PS衛(wèi)星與接收機(jī)

2、構(gòu)成的幾何圖形星歷誤差對(duì)相對(duì)定位的影響GPS測(cè)量定位的誤差源>衛(wèi)星星歷（軌道）誤差§3.5電離層延遲3.5電離層延遲GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲地球大氣結(jié)構(gòu)地球大氣層的結(jié)構(gòu)GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>地球大氣結(jié)構(gòu)大氣折射效應(yīng)大氣折射信號(hào)在穿過大氣時(shí)，速度將發(fā)生變化，傳播路徑也將發(fā)生彎曲。也稱大氣延遲。在GPS測(cè)量定位中，通常僅考慮信號(hào)傳播速度的變化。色散介質(zhì)與非色散介質(zhì)色散介質(zhì)：對(duì)不同頻率的信號(hào)，所產(chǎn)生的折射效應(yīng)也不同非色散介質(zhì)：對(duì)不同頻率的信號(hào)，所產(chǎn)生的折射效應(yīng)相同對(duì)GPS信號(hào)來說，電離層是色散介

3、質(zhì)，對(duì)流層是非色散介質(zhì)GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>大氣折射效應(yīng)相速與群速①相速群速相速與群速的關(guān)系相折射率與群折射率的關(guān)系GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>相速與群速相速與群速②GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>相速與群速電離層折射①GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電離層折射電離層折射②GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電離層折射電子密度與總電子含量電子密度與總電子含量電子密度：?jiǎn)挝惑w積中所包含的電子數(shù)?？傠娮雍浚═EC–TotalElectronContent）：底面積為一個(gè)單位面積時(shí)沿信號(hào)

4、傳播路徑貫穿整個(gè)電離層的一個(gè)柱體內(nèi)所含的電子總數(shù)。GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電子密度與總電子含量電子密度與大氣高度的關(guān)系GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電子密度與大氣高度的關(guān)系電子含量與地方時(shí)的關(guān)系GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電子含量與地方時(shí)的關(guān)系電子含量與太陽(yáng)活動(dòng)情況的關(guān)系與太陽(yáng)活動(dòng)密切相關(guān)，太陽(yáng)活動(dòng)劇烈時(shí)，電子含量增加太陽(yáng)活動(dòng)周期約為11年1700年–1995年太陽(yáng)黑子數(shù)GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電子含量與太陽(yáng)活動(dòng)情況的關(guān)系電子含量與地理位置的關(guān)系2002.5.151:00–2

5、3:002小時(shí)間隔全球TEC分布GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電子含量與地理位置的關(guān)系常用電離層延遲改正方法分類經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透恼椒ǎ焊鶕?jù)以往觀測(cè)結(jié)果所建立的模型改正效果：差雙頻改正方法：利用雙頻觀測(cè)值直接計(jì)算出延遲改正或組成無電離層延遲的組合觀測(cè)量效果：改正效果最好實(shí)測(cè)模型改正方法：利用實(shí)際觀測(cè)所得到的離散的電離層延遲（或電子含量），建立模型（如內(nèi)插）效果：改正效果較好GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>常用電離層延遲改正方法分類電離層改正的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)介①Bent模型由美國(guó)的R.B.Bent提出描述電子密度是

6、經(jīng)緯度、時(shí)間、季節(jié)和太陽(yáng)輻射流量的函數(shù)國(guó)際參考電離層模型（IRI–InternationalReferenceIonosphere）由國(guó)際無線電科學(xué)聯(lián)盟（URSI–InternationalUnionofRadioScience）和空間研究委員會(huì)（COSPAR-CommitteeonSpaceResearch）提出描述高度為50km-2000km的區(qū)間內(nèi)電子密度、電子溫度、電離層溫度、電離層的成分等以地點(diǎn)、時(shí)間、日期等為參數(shù)GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電離層改正的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)介電離層改正的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)介②Kl

7、obuchar模型由美國(guó)的J.A.Klobuchar提出描述電離層的時(shí)延廣泛地用于GPS導(dǎo)航定位中GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文中播發(fā)其模型參數(shù)供用戶使用GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電離層改正的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃?jiǎn)介Klobuchar模型①中心電離層中心電離層電離層地球約350km中心電離層電離層穿刺點(diǎn)IP天頂方向ZGPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>Klobuchar模型Klobuchar模型②模型算法電離層地球約350km中心電離層電離層穿刺點(diǎn)IP天頂方向ZGPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>Klobuchar模型Klo

8、buchar模型③模型算法（續(xù)）改正效果：可改正60％左右GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>Klobuchar模型電離層延遲的雙頻改正GPS測(cè)量定位的誤差源>電離層延遲>電離層延遲的雙頻改正電離層延遲的實(shí)測(cè)模型改正①基本思想利用基準(zhǔn)站的雙頻觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算電離層延遲利用所得到的電離層延遲量建立局部或全球的的TEC實(shí)測(cè)模型類型局部模型適用于局部區(qū)域全球模型適用于全球區(qū)域GPS